Speichergrößen (90 Minuten)
Worum geht es in der Unterrichtsstunde?
In dieser Unterrichtsstunde erweitern die Schüler ihr Verständnis von Informationen und Daten, indem sie sich mit der Frage beschäftigen, wie groß digitale Datenmengen sind und wie sie übertragen werden. Aufbauend auf dem zuvor erarbeiteten Wissen über Bits, Bytes und die binäre Darstellung von Informationen erkennen sie, dass digitale Inhalte messbare Größen besitzen, die in verschiedenen Einheiten angegeben werden können.
Zunächst wiederholen und festigen die Schüler die grundlegenden Einheiten der Informationsdarstellung. Sie erkennen, dass Bits und Bytes die Basis aller digitalen Daten bilden und dass größere Datenmengen mithilfe von Präfixen wie Kilo, Mega, Giga oder Tera beschrieben werden.
Darauf aufbauend wenden die Schüler ihr Wissen auf konkrete Beispiele digitaler Daten an. Sie berechnen Datenmengen einfacher Inhalte wie Texte oder Bilder und lernen, Größenordnungen digitaler Dateien einzuschätzen.
Ein weiterer Inhalt der Stunde liegt ist der Zusammenhang zwischen Datenmenge und Übertragungsrate. Die Schüler verstehen, dass die Dauer einer Datenübertragung davon abhängt, wie viele Daten übertragen werden müssen und mit welcher Geschwindigkeit eine Verbindung arbeitet. Auf dieser Grundlage führen sie einfache Abschätzungen und Berechnungen von Downloadzeiten durch.
In der Praxisphase arbeiten die Schüler mit einem digitalen Hilfesystem und lösen Aufgaben zu Speichergrößen und Übertragungsraten. Dabei nutzen sie digitale Werkzeuge, um Informationen nachzuschlagen, Umrechnungen durchzuführen und Ergebnisse zu überprüfen. Sie wenden ihr Wissen über Einheiten und Präfixe an, um Datenmengen und Übertragungszeiten realistisch einzuschätzen.
Die Stunde verdeutlicht damit, dass digitale Informationen nicht nur strukturiert gespeichert werden, sondern auch als messbare Größen beschrieben werden können. Das Verständnis dieser Größen ist eine wichtige Grundlage für den Umgang mit digitalen Medien und technischen Systemen.
Lehrplanbezug:
Lernbereich 1: Informationen und Daten
Die Unterrichtsstunde ist dem Lernbereich 1 zugeordnet und deckt insbesondere folgende Inhalte ab:
- Kennen der Begriffe Informationen und Daten
- Darstellen von Daten als Binärzahlen
- Umwandeln von Einheiten informatischer Größen (SI-, Binärpräfixe und Übertragungsraten)
- Übertragen informatischer Konzepte auf die Erstellung digitaler Medien
- Problembezogene Auswahl von Anwendersoftware
- Nutzung von Hilfesystemen, Browser
Die Schüler erkennen, dass digitale Informationen in messbaren Datenmengen gespeichert und übertragen werden. Sie lernen, Speichergrößen zu interpretieren und Übertragungszeiten abzuschätzen. Dadurch wird ihr Verständnis für den praktischen Umgang mit digitalen Daten und deren Größenordnungen vertieft.
Kompetenzbezug (ausgewählte Zuordnung)
Eine direkte Zuordnung zu den allgemeinen Kompetenzbereichen ist in den folgenden Bereichen möglich:
- Darstellen und Interpretieren
- Die Schüler interpretieren Angaben zu Speichergrößen und Übertragungsraten und übertragen diese auf konkrete Anwendungssituationen. Sie erkennen den Zusammenhang zwischen Datenmenge, Speicherbedarf und Übertragungszeit.
- Strukturieren und Vernetzen
- Sie erkennen Zusammenhänge zwischen verschiedenen Einheiten informatischer Größen und verstehen die Beziehungen zwischen Bits, Bytes und größeren Datenmengen. Dabei übertragen sie ihr Wissen über binäre Darstellungen auf die Beschreibung digitaler Datenmengen.
- Sie erkennen den Zusammenhang zwischen Datenmenge, Speicherkapazität und Übertragungsrate und können diese Größen in einfachen Modellen miteinander in Beziehung setzen.
- Modellieren und Implementieren
- Die Schüler nutzen digitale Hilfesysteme und Anwendersoftware, um Umrechnungen von Speichergrößen durchzuführen und Aufgaben zu Datenmengen und Übertragungsraten zu lösen.
- Begründen und Bewerten
- Die Schüler setzen sich mit unterschiedlichen Darstellungen von Speichergrößen auseinander und erkennen Unterschiede zwischen SI- und Binärpräfixen. Sie begründen, warum in der Informatik häufig Zweierpotenzen verwendet werden, und ordnen Angaben zu Speichergrößen und Übertragungsraten im praktischen Kontext ein.
Unterrichtsskizze:
Hefterinhalt:
Als Arbeitsblatt mit „Lücken“:
Gelöstes Arbeitsblatt (Hefterinhalt):
Tafelanschrieb:
Interaktive PDF zum Download:
Praxisübung:
Aufgaben:
Mögliche Lösung:
Benutzte Programme:
https://weberjustuslehrer-rgb.github.io/analyse_bilder/
https://weberjustuslehrer-rgb.github.io/Hilfesystem/
Fachberater Informatik 